石油化工设计中的创新与应用

刘江（新疆化工设计研究院有限责任公司，新疆 乌鲁木齐 830000）

伴随着我国石油化工行业在我国社会发展中发挥着重要的作用价值，自身的复杂性也越来越突出，进而也就必然蕴含着许多的安全隐患。为了提升石油化工装置的安全运转，把握好各个常见安全隐患至关重要，石油化工设计在整个石油行业中占有非常重要的地位，设计的优劣与石油化工的生产质量有着直接的关系。现阶段，石油化工行业的首要工作任务就是以技术创新为基础，结合现阶段建筑工程学术理论以及设计现状进行具体的创新设计工作，以此来保证石油化工设计能够在石油化工企业建设工作当中充分的发挥出其应有的作用。

1 石油化工工艺与技术设计相结合

从本质上来讲，石油化工设计不仅会涉及到设计方面的知识，同时还会涉及到建筑技术以及其他一些专业的知识，该项设计所涵盖的知识范围及其广泛，因此，相关的石油化工设计管理人员在工作期间必须要提升对于化工工艺和技术创新的重视度，有效的应用现代化技术进行具体的化工设计工作，提升设计方案的实用性，要从全局的角度进行具体的设计工作。但是，就目前我国石油化工工艺的发展状况来看，其技术水平还远远达不到相关的标准，满足不了相关标准与要求。针对于技术的开发以及投产应用，一般的企业如果没有专业的研发设计部门以及相关单位，就要在专业的研发人员以及制造厂商与供应商的帮助与配合之下，完成这一项目。

2 石油化工设计中的创新与应用分析

2.1 确定管道工程的设计规范

从外部形态的角度分析，相关的石油化工设计管理人员在实际进行创新设计的过程当中，必须要严格的遵照布置规律进行具体的创新设计，在摆放管道的过程当中必须要保证摆放方法的一致性，既可以全部进行组合摆放，还可以全部成排摆放。在实际进行管道线路设计的过程当中，必须要保证线路成直线型，与此同时要尽可能的控制线路的长度，严格的依照实际需求来设计线路的长度，该种管道具的体积会随着外界问题的变化而变化，具有热胀冷缩性，因此，必须要设置阀门专制，这样可以降低管道死角问题出现的概率。另外，还必须要对管道进行保护处理，要在管道的表层设置保护套管，避免摩擦损耗对管道的使用寿命造成不利影响，同时在设置管道的位置还要预留出一定的空间以此来适应管道的热胀冷缩性。

2.2 优化革新管道管理模式

由于石油化工管道的管理质量在一定程度上直接影响着石油化工管道的应用成效以及应用成本，进而影响到石油化工行业的整体经济效益，因此对于石油化工管道管理设计的创新与应用也极为重要。相关的石油化工设计管理人员在实际进行管道管理模式创新的过程中必须要做好以下工作：其一，必须要将安全以及经济作为最主要的管理设计创新原则，在保证各项管理的质量以及安全性的基础上，尽可能的控制管理成本支出，以此来提升管理的经济效益；其二，必须要准确有效的掌握关于管道管理的标准以及规定，并依据与此进行具体的原材料采购以及技术选择工作；其三，要做好实地考察工作，明确现场的各项参数指标，并与所搜集到的极限值进行管道安装设计，还要充分的利用信息技术设计出与之相对应的模拟图，分析可能出现的问题并及时进行调整。

2.3 石油化工蒸汽管设计的创新与应用分析

石油化工生产离不开蒸汽管的支持，蒸汽管道的主要作用就是输送液体以及气体原材料，因此，相关的石油化工设计人员必须要重视对于该种技术的创新。在实际进行蒸汽管设计的过程当中，首先，要科学的进行蒸汽管布置工作，尽可能的采用架空设计方法来敷设蒸汽管道，严禁将蒸汽管道涉及到地下。其次，在对蒸汽管支管进行设计期间必须在主观的顶部接出该种支管，同时还要在该管件当中设置切断阀门，以此来降低存液问题出现的概率。进而有效的彰显出石油化工设计创新与应用计划的落实成效。

2.4 石油化工夹套管配管设计的创新与应用分析

从现实的角度分析，在石油化工行业当中，应用率最高的一种原件就是夹套管，该种管件主要分为三大类，其一为，热油夹套管；其二为，热水夹套管；其三为，蒸汽夹套管。而对于这些设计的有效创新是保证石油化工行业快速发展的关键工作，必须要从以下几个方面着手进行创新工作：首先，要对长度的设计进行创新，该种管件的长度与管内的流体特性以及流量有着较强的关联性，因此，相关的设计人员必须要依照实际工作需求有效的控制夹套管的长度；其次，要有效的控制内外热管的热应力，必须要有效的计算出内管的热应力以及外管的热应力，当发现两个热应力不一致之后，需要对膨胀节进行有效的调整，外弯头部位改变外管口的直径，以此来保证内外管在出现热胀冷缩现象之后不会出现损伤问题；最后，要做好夹套滚选材工作以及焊接工作。在实际选材中，必须要掌握流体的温度信息，流体压力信息，流体特点以及是否具有腐蚀性信息，然后选择最为适用的原材料。在进行焊接设计期间，找结合管道壁的承载能力信息尽可能的选用对接形式，从而保证热介质的流通性，进而保证石油化工设计创新与应用工作成效能够得到提升。

2.5 优化管线设计

若想提升石油化工装置管道设计整体系统的运行安全性和可靠性，必须要做好管线具体的有效设计处理，以确保相应管线结构具备理想的协调性与稳定的运行效果，尽量避免出现各种问题。例如：对于一些具有危险介质运输的管道线路，应该提升其运输环境的安全性，对整个运输管线周围存在的许多干扰因素进行及时地处理，这样才能够确保管线运行的高效可靠。对于氧气运输管线应该隔离易燃物，避免发生火灾。另外，需要不断优化具体的管线布置，可以尽量缩短管线的长度，这样可以提高安全性与经济性。在石油化工装置管道设计完成后，可以借助BIM 技术进行有效地检验分析，以确保相应管道线路的合理性，以便于及时发现问题并进行调整和修复。

2.6 石油化工配管设计的创新与应用

随着科学技术的进步与发展，石油化工工程设计积极转变传统设计模式向数字化模式发展，而数字化移交已经成为石油化工工程设计行业的主要发展战略，如今数字化已经开启了石油化工工程设计的新模式，数字化设计是将设计中各个要素实现数字化，它是基于三维软件的应用和集成进行的，设计数据化是将设计中产生的数据通过平台进行上传以及交互，从而产生信息流等，然后再将这些数字化整合起来，这就是工程设计数字化。数字化集成设计模式是一种通过某个公共平台建立的全新设计模式，从而实现信息以及行业的互相交流，为设计师提供一定的专业材以及资源，并可以实现石油化工工程设计成果的可视化，目前在石油化工工程中应用较为广泛的是Smart Plant Foundation 软件，设计的数字化移交就是交付了一个集成了大量工程数据且与物理工厂相对应的虚拟数字化工厂，这项技术主要用于大型的石油化工企业，随着国家的重视，应该会逐渐发展起来。

3 结语

综上所述，在石油化工行业内部掀起了一场石油化工设计创新改革的浪潮，各个地区的石油化工企业都在积极努力的进行石油化工设计的创新改革，其最终目的就在于创新出满足企业生产需求以及发展需求的新型生产工艺。因此，石油化工行业设计管理人员必须要重视对于石油化工设计的创新与应用研究工作。